Warum dreht sich die Erde?

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Warum dreht sich die Erde?Sara H., 5 Jahre, New Paltz, New York

Ein Globus war das erste, was ich jemals von meinem eigenen Geld gekauft habe.Ich war vielleicht 5 Jahre alt und freute mich sehr, es mit nach Hause zu nehmen.Wie ich schnell herausfand, kann man es in die Richtung drehen, in die sich die Erde tatsächlich dreht.

Es gibt eine imaginäre Linie zwischen dem Nordpol und dem Südpol.Wir nennen es die Rotationsachse.Bei der Erde zeigt die Rotationsachse auf einen hellen Stern, Polaris, der in klaren Nächten auf der Nordhalbkugel sichtbar ist.

A series of images of Earth seen from a satellite shows the planet rotating through a single day. — Satellitenbilder eines Tages zeigen, wie sich die Erde um ihre eigene Achse dreht. NASA/EPIC, bearbeitet von Tdadamemd

Wenn Sie wissen möchten, in welche Richtung Sie Ihren Globus drehen sollen, machen Sie mit der rechten Hand das alberne „Daumen hoch“-Zeichen.Stellen Sie sich vor, Ihr Daumen ist die Rotationsachse der Erde und zeigt zum Nordpol.Ihre Finger werden sich auf natürliche Weise um Ihre Hand legen, und die Richtung, in die diese Finger zeigen, entspricht der Art und Weise, wie sich die Erde dreht.

Alle 24 Stunden dreht sich die Erde vollständig von West nach Ost, weshalb die Sonne im Osten aufgeht und im Westen untergeht und die Sterne sich nachts über den Himmel zu bewegen scheinen.

Um zu verstehen, warum dies geschieht, schauen wir uns an, was wir von anderen Körpern im Weltraum lernen können.

Alles dreht sich

Auch die Sonne dreht sich.Tatsächlich dreht es sich in die gleiche Richtung wie die Erde.

Darüber hinaus umkreist die Erde die Sonne in derselben Richtung, ebenso wie alle anderen Planeten und mehr als eine Million Asteroiden und Zwergplaneten.

Die meisten drehen sich auch in die gleiche Richtung.Jupiter und Saturn drehen sich um einiges schneller als die Erde, ihre Rotation dauert nur etwa 10 Stunden.Saturns Drehung ist ein wenig geneigt, also kommen wir dazu Sehen Sie sich wechselnde Ansichten seiner Ringe an im Laufe der Zeit.

Image of five moons of various sizes and part of Saturn — Die Raumsonde Cassini hat dieses Bild aufgenommen, das einen Teil der Saturnringe, die aus Milliarden kleiner Eis- und Gesteinsbrocken bestehen, und fünf seiner Monde zeigt. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Es gibt zwei seltsame Ausnahmen:Uranus scheint auf die Seite gefallen zu sein.Niemand weiß genau wie.Vielleicht ist es mit einem anderen Planeten kollidiert.Auch die Venus ist seltsam – sie dreht sich rückwärts.Wir wissen nicht genau, ob es so entstanden ist oder umgeworfen wurde.Die meisten Wissenschaftler gehen heute davon aus, dass dies der Fall war im Laufe der Zeit umgekehrt von Gezeitenkräfte Einbeziehung der dichten Atmosphäre von Sonne und Venus.

Alles was führt Astronomen wie ich sich wundern:Gibt es etwas daran, wie das Sonnensystem diese Drehrichtung so „eingebacken“ hat?

Geburt eines Stars

Für weitere Hinweise können wir uns einen jungen Stern ansehen, der gerade sein Planetensystem bildet.

Ein berühmter heißt Beta Pictoris.Es ist von einer dünnen Scheibe aus Staub, Gas und kleinen Teilchen, sogenannten Planetesimalen, umgeben.Ihre Größe reicht von einem Sandkorn über Felsen bis hin zur Größe eines Berges.Astronomen sind sich ziemlich sicher, dass die Scheibe aus Material entstanden ist, das bei der Geburt des Sterns übrig geblieben ist.

Jeder Stern ist geboren aus einer Wolke aus Gas und Staub, die sich umgeben von anderen ähnlichen Wolken durch den Weltraum bewegt.Durch die Schwerkraft ziehen diese Wolken beim Vorbeiziehen aneinander, wodurch sie langsam rotieren.

Auch wenn eine dieser Wolken kollabiert und bildet einen Stern, es dreht sich weiter.Der Stern entsteht, indem er sich im Zentrum eines flachen Pfannkuchens aus rotierendem Gas und Staub dreht, der als a bezeichnet wird protoplanetare Scheibe.Alles – der Stern, das Gas, der Staub – dreht sich in die gleiche Richtung.

Illustration of a star in the center of a slanted ring of debris shown as glowing against the star — Die Zeichnung eines Künstlers zeigt, wie ein Planet aussehen könnte, der Beta Pictoris umkreist. ESO L.Calçada/N.Risinger (skysurvey.org), CC BY

An image of the star from the Hubble Space Telescope show its main debris ring and what appears to be a second ring slightly off tilt. — Das Hubble-Weltraumteleskop hat aktuelle Bilder von Beta Pictoris aufgenommen.Astronomen blockierten das Licht des Sterns auf dem Foto, damit die protoplanetare Scheibe sichtbar war. David Golimowski/Johns Hopkins University, NASA, ESA

Astronomen gehen davon aus, dass unser Sonnensystem in seinen Anfangsjahren Beta Pictoris sehr ähnlich sah.

Wir glauben, dass Gas und Staub im Inneren der Scheibe zusammenkleben können Prozess namens Akkretion.Wenn ein Babyplanet zu wachsen beginnt, wird er schwerer und seine Schwerkraft zieht immer mehr kleine Teile an.

Wenn der Babyplanet massiv genug wird, beginnt die Schwerkraft, ihn zu zerquetschen. es dichter machen.Aus diesem Grund dreht sich der Planet schneller, so wie eine Schlittschuhläuferin ihre Arme ausstreckt, um sich zu drehen.Steigender Druck im Kern führt zum Schmelzen des Kerns.Dichtere Materialien sinken zum Kern und leichtere Materialien schweben zur Planetenoberfläche.Am Ende haben wir einen Planeten mit einem Eisenkern, der von Gestein umgeben ist, und vielleicht an den äußeren Teilen Wasser und Eis.

Das ist was wir in unserem Sonnensystem sehen.

Was wäre, wenn sich die Erde nicht drehen würde?

Die Drehung der Erde ist wichtig für das Leben.Es verursacht Tag und Nacht.Das ist es auch wichtig für die Gezeiten des Ozeans.Ohne das tägliche Auf und Ab des Wassers schon Mögliches Leben wäre nie entstanden vom Meer an Land.

Daher glauben Astronomen, dass sich die Erde dreht, weil sich das gesamte Sonnensystem bereits drehte, als die Erde entstand – aber es gibt immer noch viele Fragen darüber, wie sich die Drehungen der Planeten im Laufe der Zeit ändern und wie sich Drehungen auf die Entwicklung des Lebens auswirken.Mit Mittlerweile sind mehr als 5.000 Planeten außerhalb des Sonnensystems bekannt, zukünftige Wissenschaftler werden mit der Erforschung beschäftigt sein.

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